1、8.3 空气的“力量”教学目标一、知识目标1了解由于大气压强的客观存在而产生的现象2了解测量大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位3了解抽水饥的工作原理4了解生活中利用大气压强的现象二、能力目标l_观察跟大气压强有关的现象，感知大气压强是一种客观存在，有一定的观察能力2观察演示实验现象，感知大气压强的大小和单位，有一定的观察和分析能力3通过观察感知人类是如何利用大气压强的体会物理知识对人类生活的重要性三、德育目标来源:gkstk.Com1培养实事求是的科学态度2通过大气压强应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响教学重点大气压强的存在及产生的原因教学难点解释生活中大气压强的现象教学方法演
2、示法：通过演示生活中大气压的现象，让学生感知大气压的存在讨论法：通过对实验现象的分析讨论，说明大气压的存在并能利用大气压的知识解释生活中的简单现象教具准备橡皮碗一对(或有吸盘的塑料挂钩一对)、带吸管的盒装饮料、茶杯、硬纸板、煮熟的鸡蛋一个、广口瓶、细沙、浸过酒精的棉球、录像机等课时安排2 课时教学过程一、引入新课利用“想想议议”引入本节内容师前面学习我们知道液体由于受到重力作用会对容器底部产生压强，同时由于液体具有流动性，使得液体向各个方向都有压强那么空气呢?我们生存的地球周围被厚厚的空气包围着，包围地球的空气层又叫大气层我们就生活在大气海洋的最底层空气有没有重力呢?生有生没有师空气有没有密度
3、?体积?生有师空气有没有质量?有没有重力呢?生有师空气和液体一样是具有重力的空气足否还与液体一样具有流动性呢?生空气能流动，也具有流动性师既然空气与液体一样，既具有重力又有流动性。那么空气是否也具有压强呢?二、新课教学1大气压的存在演示 1将两个橡皮碗正对然后用力挤出皮碗中的空气，然后请一名力气大的学生上台来拉，向全班同学汇报拉皮碗的感觉生两个皮碗吸在一起很紧，不容易拉开师是什么力量使两个皮碗紧紧地贴在一起不容易拉开呢?同学们讨论生(讨论后回答)皮碗内的空气被挤压出来，里面没有空气皮碗外面的周围只有空气因此把皮碗紧紧压在一起的作用只能是由空气产生的演示 2请一名同学饮用完盒装饮料后，继续用力吸
4、空盒子，同学们观察现象生盒内空气被吸走后看见饮料盒瘪进去了师为什么饮料盒会瘪进去呢?大家分析来源:学优高考网 gkstk生是同学把饮料盒吸扁了生在饮料盒的周围也只有空气，所以使饮料盒变瘪的力也只能是空气演示 3取茶杯一只，装满水，然后用硬纸片平压在玻璃杯口，用手按住让学生猜想杯子倒置过来后，纸片会不会掉下来水会不会洒出来如果杯口朝侧面情况又将如何呢?观察结果：杯子倒置及杯口朝不同的方向纸片都不会落下来师是什么原因使纸片不会掉下来呢?同学们分析、讨论生(学生讨论后交流)茶杯中装满水倒置过来后。硬纸片受水的压力和重力，方向都是向下的，而硬纸片不会掉下来，说明硬纸片还受到向上托的力的作用，显然这种向
5、上的力的作用是由空气产生的因为纸片下接触的只有空气生通过我们的演示实验，说明了我们周围的空气有压强生改变杯子的朝向，水都不会洒出来，说明了空气向各个方向都是有压强的师大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强，简称为大气压(atmospheric pressure)或气压大气压产生的原因是什么呢?生因为地球周围被厚厚的大气层包围着，空气也像液体一样受到重力的作用而且能够流动，所以，空气内部向各个方向都有压强师生活中能显示大气压存在的实例还很多演示 4吞蛋实验在广口瓶中放入一些沙子，将燃着的酒精棉花放人广口瓶中，用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口，塞在瓶口的鸡蛋被吞入瓶中演示 5被空气压扁的易拉罐在空的易拉罐
6、里注入少量的水后放在酒精灯上加热直至里面的水沸腾然后迅速将酒精灯熄灭同时将易拉罐的口堵上，可以看见易拉罐被压瘪了师现在，同学们可以解释这些现象吗?生“瓶子吞蛋”一方面是因为酒精棉花燃烧消耗了瓶中的氧气，另一方面瓶内气体随温度升高大部分被挤出瓶外，瓶内气体很少，气压很小，鸡蛋在外界大气压强的作用下被压进了瓶中生“被压扁的易拉罐”也是因为大气压强的作用用酒精灯对罐内的水加热的过程中，罐内空气由于受热膨胀大部分被挤出停止加热后罐内剩余的少部分气体也会冷却收缩，从而使外界大气压大于罐内气体压强，于是罐被压扁了这些现象都说明了大气压强的存在来源:学优高考网师通过许多的实验，我们了解到了大气具有压强其实早
7、在 17 世纪科学家们就对此问题进行过研究投影(或放录像)马德堡半球实验师我们是不是可以模拟这个“马德堡半球实验”呢?生上课的第一个演示实验就是模拟了马德堡半球实验师两个紧压在一起的皮碗如果我不想用力拉开它，只要将皮碗的边缘掀开一个小角，则两皮碗跟着就分离开了(教师演示)知道这是为什么吗?大家讨论生两个皮碗能紧压在一起是因为皮碗内没有空气，因此内部没有气压，而外部的大气压将它们压在了一起如果掀开一个小角，空气就会进入皮碗内，内部也有了大气压，就会将两个皮碗分开生塑料挂衣钩的吸盘也只能贴在光滑的墙面上，如果墙面不光滑，是不能将吸盘吸在墙上的2大气压的测量师马德堡半球实验让人们见识了大气压的巨大，
8、同学们也用实验体会到了这一点那么大气压究竟有多大呢?想想做做同学们分成几组互相协作完成实验后，计算大气压的数值，误差可能会很大但在这儿不要讨论师除了这种测量大气压的方法，同学们还能不能想出别的办法呢?大家讨论生在演示实验 3 中将茶杯倒置后，覆在茶杯上的纸片之所以没有掉下来是因为有大气压，大气对纸片向上的压强大于水柱对其向下的压强如果换用一个足够长的杯子，使托起的水柱最高时产生的压强正好等于大气产生的压强就可以通过水柱的压强求得大气的压强师非常棒同学们想到了利用平衡的知识来间接测量大气压的值这种方法我们在探究影响滑动摩擦力因素的实验中就曾经用过但是现实的情况有一个问题需要同学们考虑根据同学们在
9、“想想做做”中估测出的大气压值差不多是 105Pa，要产生这么大的压强，需要多高的水柱呢?生根据液体压强的计算公式 P=gh，要产生 105Pa 的压强，需要差不多 10 m 的水柱师10 m 高的水柱我们操作起来可能会有一定的难度，怎么办呢?生从液体压强公式可知，压强一定时，液体的密度越大，深度就可以越小因此，可以利用大密度的液体代替水师太棒了同学们的想法和科学家的想法不谋而合托里拆利正是选用了液体中密度最大的水银米测量大气压值的，成为了最先测出大气压数值的科学家录像(或 VCD)演示托里拆利实验师请同学们认真观察并思考下面的问题：(1)为什么要灌满水银?(2)管内水银面为什么会下降?(3
10、J 水银下降后，管内水银柱的上方是否有空气?(4)水银面为什么下降一段后又不再下降了?(同学们讨论后回答)生开始时将玻璃管内灌满水银是为了排出玻璃管内的空气来源:gkstk.Com生玻璃管倒置在水银槽中放开手指后管内水银柱下降是因为水银柱对水银槽表面的压强大于外界对水银槽上表面的压强。当压强相等时，水银面就不会再下降了此时水银槽外的大气压支撑着玻璃管内一定高度的水银生水银下降一段后，管内水银柱的上方没有空气，是真空师管内外水银面的高度差是 760 mm，大气压强的值是多少呢?生管内外水银面高度差不再变化时，管内 760mm 的水银柱产生的压强就是大气压强的值教师引导学生根据液体压强公式及密度值
11、算出大气压强的值：p0= 水银gh=13.6103kg/m39.8 N/kg76010-3m=1.013105 Pa师托里拆利进行实验时，是在海平面附近完成的通常把这样的大气压叫做标准大气压 P0.学生看书 P45 了解：不同高度的大气压不一样，天气的变化也会影响大气压，在海拔 3000m 以内，大约每升高 10m，大气压减小 100Pa想想做做师1.013lO5 Pa 到底有多大呢?请同学们估算大气对指甲盖的压力有多少牛顿?相当于多少干克的物体压在了指甲上?同学们演算，一名同学板演指甲盖的面积约 1cm2，即 S=10-4m2，由 P=F/S 可知大气产生的压力F=PS=1.013105Pa
12、10-4m2=10.13 N，相当于 1kg 的物体压在了指甲上师这么大的压力我们为什么感觉不到呢?生因为大气压强是朝各个方向的，大气压的作用互相抵消了师标准大气压的值是 P0=1.013105Pa一般情况下，不同地点、不同高度的大气压值是不同的但在日常生活和生产中我们常常需要了解各地的气压和气压的变化，于是人们设计了用来测定大气压的仪器叫气压计(barometer)投影气压计(1)水银气压计构造原理：实际上就是一个托里拆利实验装置只是在刻度尺上不是标水银柱与水银槽中水银面的高度差，而是标与高度差对应的大气压值，这样就可以直接读出大气压值特点：测量结果准确，但携带不方便(2)金属盒气压计(无液
13、气压计)(结合实物或模型了解)各部分的构造和功能它的主要部分是一个抽成真空的金属盒及与盒盖中央相连的弹簧片盒的表面是波纹状的，大气压变化时，盒的厚度及弹簧片的弯曲程度随着变化，通过传动机构带动指针旋转，指示大气压强的值师如果无液气压汁的刻度盘上标的不是大气压的值，而是高度，就成了航空、登山用的高度计3大气压的应用师人类生活在大气层中，人们的许多活动是离不开大气压的，同学们可以举出一些例子吗?生将塑料挂钩的吸盘贴在光滑的墙上可以挂东西家里的玻璃茶几也是用吸盘固定茶几面的生我们能喝到水或饮料是大气压的帮助生我在书上看到过，人们呼吸也要用到大气压强生茶壶的盖上都有一个眼儿，和空气连通，利用大气压才能
14、倒出水来生钢笔吸水时要用到大气压，化学实验室的滴管取液体时也用到大气压生护士打针，注射器吸取药时，也要用大气压师生活中应用大气压的例子真的是太多了在生产中人们还根据标准大气压能支持 10 n1 高的水柱设想利用大气压的作用把水从低处送到高处制造了抽水机想想议议演示 6利用最大号的注射器拔下针头把活塞推到底端，然后将针孑 L 插到水槽中，提起活塞观察水随活塞上升师我们可以把水抽到玻璃管中，但是水只能留在玻璃管内能不能想办法使水从管的上端流出而不发生倒流现象呢?生(学生讨论后形成共识)可以在活塞上端开一个出水口下端要做到水只能进，不能出师人们根据这样的设想制成了活塞式抽水机教师利用投影或挂图介绍活
15、塞式抽水机的构造：圆筒活塞，出水口，只能向上开启的阀门 A、B摇柄师请同学们对照图 13.35，说出它们的工作过程生提起活塞时，阀门 A 关闭。大气压迫使水推开阀门 B，进入圆筒生压下活塞时，阀门 B 关闭，活塞下面的水推开阀门 A，涌到活塞上面生再提起活塞时。阀门 A 关闭，它上面的水从出水管流出，大气压迫使水推开阀门 B 进入圆筒投影思考题1如果在做托里拆利实验时，将玻璃管倾斜放置，结果会怎样?2做托里拆利实验时，在保证管口浸入水银槽的情况下，如果将玻璃管向上提一点，情形又会怎样?来源:学优高考网 gkstk3如果做托里拆利实验时在灌装水银的过程中不小心混入了少许空气会不会影响测量结果?三
16、、小结学生总结：本节课我们了解了两个非常有名的实验：马德堡半球实验说明了大气压强的存在，托里拆利实验测量出了标准大气压的数值还了解了大气压在生产、生活中的实际应用五、板书设计六、课后练习1下列现象中不属于应用大气压的是( )A塑料挂衣钩能贴在墙上挂衣服B纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒 C用吸管吸起汽水瓶中的饮料 D用注射器能把药液注进肌肉里2在托里拆利实验中，下面哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化( ) A向水银槽里加少量水银 B将管倾斜 C将玻璃管变粗 D外界大气压发生变化3做托里拆利实验中，当玻璃管内的水银柱稳定后，在管顶穿一个小孔，那么管内水银将 ( )A往上喷出 B稍微下降
17、 c保持原来的高度不变 D降到与管外水平面相平4有关大气压的说法，哪句话是错误的( ) A大气压的值不是固定不变的 B大气压的值跟天气有密切的关系c大气压的值随高度的增加而增加 D同一地点，不同时间大气压的值不完全相同5水银气压计挂斜了，读起来就会( ) A比实际气压大 B比实际气压小 c与实际气压一样大 D无法判定6在一标准大气压下，利用足够长的细管来吸水，最高能够把水吸到_m 高71 标准大气压约等于质量_kg 的物体放在 10 m2 面积上时产生的压强8活塞式抽水机和离心泵是利用_把水从低处抽到高处的9如图，甲管上方没有空气，乙管则混入少量空气，则_管水银往较小，若把甲管倾斜则管内水银柱
18、的长度_，高度_(填“变大” “不变”或“变小” ，两管长度约为 1m)lO某同学在当地气压为 1 标准大气压时做托里拆利实验。在读数时玻璃管没放竖直，那么他所读的数值_76 cmHg 柱(填“大于” “小于”或“等于”)11中医常用“拔火罐”治疗风湿等病症 “拔火罐”是将一酒精棉球点燃放在一广口瓶中，过一会将瓶口扣在病痛的位置上，广口瓶就会牢牢吸在皮肤上，这是为什么?12自来水笔吸墨水时只要把笔尖浸没在墨水中，再把笔上的弹簧片按几下，橡皮管里就会吸进墨水，为什么?13如左下图为某同学自制的水气压计取一个瓶子，装上适量带色的水取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度使玻璃管穿过橡皮塞插入水中
19、，从管子上端吹入少量气体使瓶内气体压强大于大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上如果将气压汁从楼下拿到楼上，管内水银柱的高度将如何变化?14如右上图，家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的如果每个吸盘的直径是 4cm汁算桌架质量不超过多少时，抬起桌面就能把桌架带起实际上所能带起的桌架质量总小于上述计算值请分析原因参考答案1. D 2D 3D 4C 5A6103 71 8大气压 9乙 变大 不变 10大于11广口瓶中的空气受热膨胀，大部分气体被挤出瓶外使瓶内气压减小外界大气压强大于瓶内气体压强广口瓶就被牢牢地扣在皮肤上了12按压弹簧片时将橡皮管内空气挤出，松手后管内气压减小墨水面上的大气压大于管内气压，将墨水压入橡皮管中13将气压计从楼下拿到楼上，大气压强减小，气压计内外压强差增大，因而水柱上升14解：假没吸盘内的空气全被排出，则大气压力F=4pS=41.0llO5Pa3.14(0.02m)2=507 N桌架依靠四个吸盘所受大气压力而带起，所以 m=G/g=F/g=507 N/9.8 Nkg=51.7 kg实际上吸盘中的空气不可能完全被排出所以实际所带起的质量总小于上述计算值
